Mova-se e produza energia suficiente para recarregar seu smartphone. Não é ficção científica, mas realidade graças a um nylon especial
Não guarde o abacate assim: é perigosoMova-se e, entretanto, produza energia suficiente para recarregar o seu smartphone. Não é ficção científica, mas realidade graças a uma nova invenção que vem de uma equipe internacional de cientistas. Estes descobriram uma maneira de gerar eletricidade a partir do nylon, transformando as roupas que vestimos em uma fonte de energia.
Como funciona? O mecanismo é simples. Uma vez tecidas em roupas, as fibras piezoelétricas especiais transformarão energia mecânica em energia elétrica sempre que uma pessoa se mover. E os pesquisadores descobriram como fazer essas fibras de nylon "inteligentes" que produzem eletricidade usando movimentos simples do corpo. Uma novidade que pode abrir caminho para roupas “inteligentes” capazes de monitorar nossa saúde por meio de sensores miniaturizados e, ao mesmo tempo, recarregar dispositivos, como smartphones, sem nenhuma fonte externa de energia.
A descoberta resulta de uma colaboração entre a Universidade de Bath, o Instituto Max Planck para Pesquisa de Polímeros na Alemanha e a Universidade de Coimbra em Portugal e é baseada em um trabalho inovador em nylons piezoelétricos.
O que significa piezoelétrico?
A piezoeletricidade descreve o fenômeno em que a energia mecânica é transformada em energia elétrica. Simplificando, quando você toca ou distorce um material piezoelétrico, ele gera uma carga. Adicione um circuito e a carga pode ser removida, armazenada em um capacitor e usada, por exemplo, para alimentar seu celular.
Da mesma forma, se você estiver vestindo roupas piezoelétricas, como uma camiseta, mesmo um movimento simples, como balançar os braços, causaria distorção suficiente nas fibras da roupa para gerar eletricidade.
“Há uma demanda crescente por tecidos eletrônicos inteligentes, mas encontrar fibras baratas e prontamente disponíveis na forma de materiais eletrônicos e adequadas para roupas modernas é um desafio para a indústria têxtil”, disse o prof. Kamal Asadi do Departamento de Física de Bath, que liderou o estudo. “Os materiais piezoelétricos são bons candidatos para colher energia de vibrações mecânicas, como o movimento do corpo, mas a maioria deles é cerâmica e contém chumbo, que é tóxico e dificulta a integração em eletrônicos ou roupas vestíveis”.
Os cientistas estão cientes das propriedades piezoelétricas do nylon desde a década de 80, e o fato de este material ser isento de chumbo e não tóxico o tornou particularmente atraente. No entanto, de acordo com o professor Asadi, o tecido sedoso feito pelo homem, muitas vezes associado a camisetas baratas e meias femininas, é
“Um material muito difícil de manusear. O desafio é preparar fibras de nylon que mantenham suas propriedades piezoelétricas”, disse.
Em sua forma de polímero bruto, o nylon é um pó branco que pode ser misturado com outros materiais e depois moldado em uma infinidade de produtos, de roupas a cerdas de escova de dentes a embalagens de alimentos e peças de carros. Mas quando é reduzido a uma forma cristalina particular, torna-se piezoelétrico.
O método usado para criar esses cristais de nylon é derretê-lo e resfriá-lo rapidamente, mas esse processo resulta em placas grossas que são piezoelétricas, mas não são adequadas para roupas. O nylon deve, portanto, ser reduzido a um fio a ser tecido ou a um filme fino a ser usado em eletrônicos vestíveis.
O desafio de produzir filmes finos de nylon piezoelétrico era considerado insuperável e o entusiasmo inicial pela criação de roupas de nylon piezoelétrico se transformou em apatia, resultando na interrupção da pesquisa nessa área na década de 90.
Mas o professor Asadi e Saleem Anwar, engenheiro têxtil, adotaram uma abordagem completamente nova e dissolveram o pó de nylon em um solvente ácido. Então eles descobriram que, misturando a solução ácida com acetona (um produto químico conhecido como diluente ou removedor de esmalte), eles eram capazes de dissolver o nylon e depois extrair o ácido com eficiência, deixando o filme de nylon em uma fase piezoelétrica.
“A acetona se liga fortemente às moléculas de ácido, então, quando evapora da solução de nylon, leva o ácido com ela. O que resta é o nylon em sua fase cristalina piezoelétrica. O próximo passo é transformar o nylon em fios e depois integrá-lo aos tecidos. "
O desenvolvimento de fibras piezoelétricas é um passo importante para a possibilidade de produção de tecidos eletrônicos com importantes aplicações no campo da eletrônica vestível. O objetivo é integrar elementos eletrônicos, como sensores, em um tecido e gerar energia apenas graças ao movimento, energia então armazenada em uma pequena bateria.
“Nos próximos anos, podemos usar nossas camisetas para alimentar um dispositivo como nosso telefone celular enquanto caminhamos na floresta ou para monitorar nossa saúde”, disse o professor Asadi.
O estudo foi publicado na Advanced Functional Materials.
Fontes de referência: Bath University, Advanced Functional Materials
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